胰腺癌因其組織致密、邊界不清等特點(diǎn)，長期以來成為醫(yī)學(xué)界最難應(yīng)對的癌種之一。近日，美國伊利諾伊大學(xué)香檳分校與普渡大學(xué)的研究團(tuán)隊聯(lián)合發(fā)布新成果：他們利用DNA折紙結(jié)構(gòu)，成功將熒光成像探針精準(zhǔn)遞送至胰腺癌細(xì)胞，而對正常組織幾乎無影響。這項突破性研究成果已發(fā)表于《Advanced Science》期刊。

研究由伊利諾伊大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程教授韓范秀（Bumsoo Han）與普渡大學(xué)教授崔鐘賢（Jong Hyun Choi）共同主導(dǎo)。團(tuán)隊研發(fā)出一種特殊設(shè)計的DNA折紙結(jié)構(gòu)，能攜帶熒光染料并特異性靶向攜帶KRAS突變的人類癌細(xì)胞——這一突變在95%的胰腺癌病例中存在。

“這項研究不僅有助于更精確地對癌癥進(jìn)行成像，還為選擇性化療藥物的精準(zhǔn)遞送提供了新路徑，是對當(dāng)前胰腺導(dǎo)管腺癌治療方式的一大進(jìn)步，”韓教授表示，“目前手術(shù)切除腫瘤仍是主要治療手段，而更準(zhǔn)確地標(biāo)示腫瘤邊界，無疑將提升手術(shù)效果。”

研究團(tuán)隊使用3D打印“類腫瘤體”（tumoroids）與類腫瘤微流控系統(tǒng)（microfluidic tumor-stroma models）模擬真實腫瘤微環(huán)境，以減少動物實驗的依賴，加速研究成果向臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化。

在實驗中，研究人員將裝載染料的DNA折紙結(jié)構(gòu)加入模擬腫瘤模型中，并通過熒光成像技術(shù)追蹤其在組織中的分布。隨后，他們將該結(jié)構(gòu)應(yīng)用于帶有人體胰腺癌組織的小鼠體內(nèi)，以驗證其在更接近生理條件下的分布情況。

實驗測試了多種形狀與尺寸的DNA折紙結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示，長約70納米、直徑約30納米的管狀結(jié)構(gòu)，以及長約6納米、同樣直徑約30納米的結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出最佳的癌組織攝取能力，同時不易被周圍健康組織吸收。而尺寸更大的管狀結(jié)構(gòu)以及所有規(guī)格的片狀結(jié)構(gòu)（tile-shaped）效果均不理想。

“我們原本以為越小的結(jié)構(gòu)越容易被癌組織吸收，但實驗結(jié)果顯示，不僅大小，結(jié)構(gòu)的形狀也至關(guān)重要，”韓教授指出，“我們找到了一個攝取效率的‘甜蜜點(diǎn)’?！?/p>

下一階段，團(tuán)隊計劃在這些DNA折紙結(jié)構(gòu)中加載化療藥物，探索能否實現(xiàn)對癌細(xì)胞的精準(zhǔn)治療，同時避免正常細(xì)胞受到影響?！拔覀冞€將繼續(xù)利用工程化的腫瘤模型，減少動物實驗，推動藥物開發(fā)的快速轉(zhuǎn)化，這是我們非常自豪的方向，”韓教授補(bǔ)充道。

參考文獻(xiàn)：Hye‐ran Moon et al, DNA Origami‐Cyanine Nanocomplex for Precision Imaging of KRAS‐Mutant Pancreatic Cancer Cells,?Advanced Science?(2025).?DOI: 10.1002/advs.202410278

編輯：王洪

排版：李麗